研究报告: 基于遗传算法的计算机辅助策略优化孕酮适配体

目的 本研究致力于优化孕酮（progesterone，P4）适配体的亲和力和选择性。方法 基于遗传算法（genetic algorithm，GA）的计算机辅助优化策略（in silico maturation，ISM），进行了4轮GA操作（含交叉变异、单点突变和双点突变操作），构建了初始文库和G1、G2、G3代ssDNA作为新的候选适配体库，采用分子对接对候选适配体进行筛选和分析，并使用迭代策略不断优化适配体。此外，还提出了一种较为准确预测ssDNA三级结构的方法，首先使用Mfold预测二级结构，继而使用RNAComposer建立与ssDNA相对应的RNA三级结构，输出的PDB文件使用Discovery Studio将RNA修改为DNA，最后使用Molecular Operating Environment对结构进行能量最小化处理。结果 到G2代，在局部搜索空间对P4S-0进行优化，筛选出P4G1-14、P4G2-20、P4G1-6、P4G1-7和P4G2-14这5条适配体作为P4的最佳候选适配体。采用AuNPs比色法初步验证优化后适配体的亲和力，继而构建了基于适配体结构开关的荧光法测定适配体的解离常数（equilibrium dissociation constant，K_D），并以此方法对适配体的选择性（对双酚A、雌二醇、睾酮和皮质醇）进行了评估。结论 通过ISM优化后的适配体，对P4的亲和力较原适配体有了较大提升，仍保留着识别结构类似分子的选择性。     

综述与专论: 核酸适配体筛选与亲和力评价技术主要研究方向、进展与挑战

核酸适配体是一类具有特异性分子识别能力的单链DNA或者RNA分子,通过指数富集的配体系统进化技术（SELEX）筛选得到。核酸适配体相比抗体具有热稳定性高、便于化学合成与修饰、免疫原性低等优点,在生物分析、生物医学、生物技术等众多领域引起广泛关注。高质量的核酸适配体是应用的基础,然而目前能够满足实际应用的核酸适配体数量还非常有限。如何获得高亲和力、高特异性、高体内稳定性的核酸适配体是核酸适配体领域的技术瓶颈。本文首先简单介绍了SELEX技术的基本原理和核酸库的设计、筛选过程监控、次级文库制备、测序和候选适配体筛选等关键步骤。接着归纳总结了30多年来核酸适配体筛选技术的6个主要研究方向、研究进展和局限性。这6个主要研究方向分别是提高适配体特异性的筛选方法、提高适配体稳定性（抗核酸酶降解能力）的筛选方法、快速筛选方法、复杂靶标适配体筛选方法、小分子靶标适配体筛选方法、提高适配体亲和力的筛选方法。其中快速筛选技术是长期以来持续关注的研究方向,几乎所有物理分离手段都已用于提高SELEX的筛选效率。最近,高效化学反应与SELEX技术的结合为核酸适配体的快速筛选提供了新的策略。本文随后对适合小分子靶标核酸适配体筛选的3类方法进展和存在的问题进行了重点评述。这3类方法分别是基于靶标固定的筛选技术、基于文库固定的筛选技术（捕获-SELEX,Capture-SELEX）和均相筛选技术（氧化石墨烯-SELEX,GO-SELEX）。基于靶标固定的筛选技术尽管存在空间位阻等众多问题,由于其操作的简单性,目前依然应用广泛。近年来Capture-SELEX应用广泛。结合36种靶标适配体的筛选实验条件（文库设计、正筛靶标浓度、负筛靶标的选择和浓度）和所获得的适配体的亲和力（K_D,解离常数,dissociation constant）和特异性,对Capture-SELEX的实验条件与适配体性能的关系进行了讨论。统计数据表明,降低正筛靶标浓度有利于提高适配体的亲和力,但不是必要条件。负筛选是目前提高适配体特异性的主要技术手段,但适配体的特异性还不能满足实际需求。负筛选靶标及其浓度的选择差异很大,而且36种靶标中有20种靶标的适配体筛选没有进行负筛选。如何提高核酸适配体的特异性是目前小分子靶标核酸适配体所面临的难题,急需寻找新的策略。本文还列表归纳了近三年利用GO-SELEX进行的13种小分子靶标的实验条件和所获得的适配体的K_D和特异性。统计数据表明,GO-SELEX比Capture-SELEX所需要的筛选轮数少,两种方法所获得的适配体的亲和力多在纳摩尔每升水平。Capture-SELEX相对较低的筛选效率应该主要由于文库的自解离问题。核酸适配体的亲和力评价是候选核酸适配体结构与性能评价的重要组成部分。常用的核酸适配体亲和力评价技术包括基于分离、基于固定、均相体系三大类十多种方法。假阳性和假阴性是各种评价技术都有可能存在的问题。本文以纳米金比色法和等温热滴定技术为例评述技术进展,讨论导致不同亲和力评价技术结果不一致性问题的根本原因。本文最后对核酸适配体筛选技术、亲和力评价技术和技术的标准化的未来发展趋势进行了展望。     

研究报告: 基于分子对接和步进序列群的蓖麻毒素核酸适配体序列优化

目的 有效结合分子对接预测和表面等离子体共振实验评价技术，获得亲和力更强、序列最短的最优适配体。方法 针对前期筛选出的靶向蓖麻毒素的3条80 nt单链DNA适配体（L14、P3、L7），在明确各自二维随机区茎环序列与靶蛋白结合能力的基础上，以H-DOCK分子对接为指导，分别确定蓖麻毒素适配体随机区的最短结合单元，从而构建两端延长步进序列群，以表面等离子体共振技术测定序列群序列的亲和力和动力学参数，明确适配体的结合关键结构，从而筛选得到最优适配体。结果 3条全长适配体的随机区适配体L14r、P3r、L7r均可形成一定的茎环结构，其中L14r较L14的亲和力增强9倍、L7r增强2倍、P3r基本不变。对随机区适配体和蓖麻毒素进行分子对接，结果显示，L14r、P3r、L7r的对接分数值皆优于阴性序列40T，结合关键氨基酸个数分别为11、8、9个，存在距离小于5 ?的预测结合位点分别为20、12、15个，具有良好的与蓖麻毒素的结合能力。进一步明确了蓖麻毒素活性口袋所容纳的适配体最短结合单元L14rm、P3rm、L7rm的序列构成，在此基础上构建出两端延长步进序列群。针对该步进群，基于结合关键氨基酸个数、结合位点个数、对接得分等参数的变化和表面等离子体共振测定结果筛选出最优适配体。所获得的最优适配体L14rm、L7rm-2亲和力继续增强了1~2倍。结论 随机区适配体能有效地与蓖麻毒素结合，较之全长适配体亲和力更强，分子对接结合步进序列群设计，仅使用17条序列，便有效获得了3条最优适配体并明确其结合作用。3条结合蓖麻毒素的最优适配体——L14rm、P3r、L7rm-2的K_D值分别为（64±30）、（167±19）、（120±1）nmol/L，亲和力提高到全长适配体的14、1、4倍。     

研究报告: 电化学适配体传感器用于乳酸快速检测的研究

目的 构建用于检测L-乳酸的新型电化学适配体传感器。方法 基于金钯-掺氮多壁碳纳米管纳米复合材料（Au/Pd-N-MWCNTs）修饰的玻碳电极，通过三螺旋分子开关（triple-helix molecular switch，THMS）触发具有RNA剪切活性的Pb²⁺辅助的脱氧核酶（DNAzyme）对电极表面固定化信号探针的循环剪切效应，实现L-乳酸的超灵敏电化学检测。采用差分脉冲伏安法（DPV）记录电流信号变化。结果 信号探针浓度4 μmol/L、Pb²⁺浓度4 μmol/L、DNAzyme剪切孵育时间60 min为传感器最优测试条件。在最优实验条件下，该L-乳酸传感器线性范围为1~20 mmol/L，检出限为0.51 mmol/L。此外，该适配体传感器具有优异的稳定性（RSD=4.56%）、重现性（RSD=2.80%）和选择性。在人血清样本中检测L-乳酸时回收率为105.60%~110.80%，RSD为2.35%~4.56%，与传统方法具有较好的一致性。结论 该适配体传感器能实现L-乳酸的超灵敏检测，在生物医学诊断、食品工业和环境监测等领域具有广泛的应用前景。     

血清外泌体中长链RNA作为早期肾癌诊断标志物的研究

摘要 目的：肾癌早期无明显症状,且无血清诊断标志物,晚期缺乏有效治疗手段。外泌体的生物学功能及现有研究报道为早期肾癌的诊断提供了新的理论基础和新思路,本文旨在尝试在肾癌血清外泌体中寻找肾癌诊断标志物以有助于提高肾癌的诊断水平,减少肾癌死亡率。方法：取肾癌肿瘤组和对照组各10个样本,用试剂盒（PEG法）分离外泌体,提取RNA后建库测序,数据处理后以|log2(fold change) |>1和显著水平q_value<0.001为标准筛选得一组显著差异基因,设计引物探针后大样本qPCR验证,对数据进行统计并作t检验分析,通过LASSO回归建立诊断模型,ROC-AUC判断诊断价值。结果：RNA-seq并深度分析筛出PFN2 RAB4B PHEX DACH1 Linc01765五个基因,运用LASSO回归建立了早期肾癌诊断模型,计算ROC-AUC值是0.818。结论：在肾癌血清外泌体中筛到一组基因,通过LASSO回归建立早期肾癌诊断模型,ROC-AUC值达0.818,具有一定的临床应用价值。     

杀虫素48号产生菌株最适液体营养条件的筛选

以杀虫素 48号产生菌株为研究对象 ,通过正交试验和方差分析 ,对其最适液体营养条件进行了筛选 ,其组成为 (% ) :可溶性淀粉 3 ,葡萄糖 2 ,花生饼粉 4,蛋白胨 0 6 ,(NH₄) ) ₂ SO₄0.3 ,K₂ HPO₄0.10。进一步通过在最适配方和原始配方营养条件下的对比试验 ,结果表明 ,在最适配方营养条件下 ,该菌株生物量提高了约 5 9% (P <0.01 )     

姜状三七根茎的皂苷类化学成分研究

为了解姜状三七(Panax zingiberensis)根茎的皂苷类化学成分,采用正相硅胶、反相硅胶和凝胶等色谱方法从其根茎的乙醇提取物中得到9个皂苷类化合物,根据理化性质和波谱数据,其结构分别鉴定为人参皂苷SL₁ (1)、人参皂苷Rh₁ (2)、三七皂苷R₈ (3)、竹节参皂苷IVa (4)、越南人参皂苷R₁₀ (5)、人参皂苷Rg₁ (6)、菠菜皂苷A 28-O-β-d-葡萄糖苷 (7)、齐墩果酸28-O-β-d-葡萄糖苷 (8)和姜状三七苷R₁ (9)。化合物1、3、5、7和8为首次从该植物中分离得到, 其中化合物5为奥克梯隆醇型皂苷,此类皂苷在该植物中未见报道。     

N-糖链加工影响里氏木霉形态发生并提高木质纤维素降解能力

[背景] 烟曲霉α-1,2-甘露糖苷酶MsdS在高尔基体中将N-糖链Man₈GlcNAc₂加工为成熟分泌糖蛋白的糖型Man₆GlcNAc₂,有研究表明MsdS与烟曲霉的形态发生、细胞壁合成及蛋白质分泌密切相关;与烟曲霉不同的是,里氏木霉的成熟分泌糖蛋白上的N-糖链结构为Man₈GlcNAc₂,细胞却能正常生长,说明丝状真菌N-糖链的加工具有物种特异性,但其生物学意义不明。[目的] 为研究N-糖链加工对里氏木霉细胞生长及蛋白质分泌的影响,本研究将烟曲霉MsdS转入里氏木霉中以改变其成熟分泌糖蛋白的糖型。[方法] 构建带有烟曲霉msdS基因的重组质粒并转入里氏木霉中,获得msdS表达菌株Tr-MsdS,分析Tr-MsdS菌株的生长表型、N-糖组、蛋白质分泌途径和纤维素酶活性的变化。[结果] 在里氏木霉msdS表达菌株Tr-MsdS中,分泌糖蛋白的主要糖型由出发株的Man₈GlcNAc₂转变为Man₆GlcNAc₂,细胞壁组分发生变化,但细胞壁完整性未受影响;与出发株相比,Tr-MsdS菌株产孢、出芽及分枝增多;另外,MsdS的表达还影响蛋白质分泌,在50℃时降解纤维素和β-葡聚糖的能力分别提高9.9%和32.2%。[结论] 研究结果表明,N-糖链的加工可影响里氏木霉蛋白质,尤其是纤维素酶的分泌,干扰N-糖链加工可能是提高里氏木酶纤维素酶产量的新策略。     

南美蟛蜞菊中二萜化学成分的定性与定量分析研究

为了解南美蟛蜞菊[Sphagneticola trilobata (L.) Pruski]植物的化学成分,从其全株乙醇提取物中分离得到8个二萜类化合物。经光谱分析,分别鉴定为ent-16β,17-dihydroxy-9(11)-kauren-19-oic acid (1)、cussovantonin B (2)、ent-16-kauren-19-oic acid(3)、ent-3β-hydroxy-16-kauren-19-oic acid (4)、16α-hydroxy-ent-kauran-19-oic acid (5)、2β,16α-dihydroxy-ent-kauran-19-oic acid (6)、3α-angeloyloxypterokaurene L₃ (7)和pterokaurene L₃ (8)。化合物4为首次从蟛蜞菊属植物中分离获得,化合物1、2 和6为首次从南美蟛蜞菊中分离得到。化合物3具有显著的抗菌活性和显著抑制α-葡萄糖苷酶活性。采用五氟苄溴进行底物五氟苄基衍生化并结合GC-MS 分析表明,化合物3在南美蟛蜞菊茎和叶中的含量分别为(1.00±0.21) mg g^-1 FW和(0.78±0.04) mg g^-1 FW。     

一株高效甘蔗内生固氮细菌GXS16的鉴定及其对甘蔗的促生长作用

[背景] 我国甘蔗生产中氮肥过量施用严重,导致生产成本居高不下,充分发挥甘蔗与内生固氮菌的联合固氮作用,减少氮肥施用量,对促进我国甘蔗产业可持续发展具有重要意义。[目的] 筛选优势甘蔗内生固氮菌,对其基本特性、联合固氮效率及促生长功能进行评价。[方法] 从甘蔗根系分离到一株内生固氮菌GXS16,利用乙炔还原法测定固氮酶活性,通过PCR扩增nifH基因确定菌株为固氮菌;通过形态观察、Biolog检测和16S rRNA基因序列分析等对菌株进行分类;通过接种盆栽甘蔗检测菌株的促生长作用,采用¹⁵N同位素稀释法检测菌株相对固氮效率。[结果] 菌株GXS16固氮酶活性为2.42μmol-C₂H₄/（h·mL）,根据菌株培养性状和菌体形态观察、Biolog检测、16S rRNA、nifH、acdS基因序列分析结果,菌株GXS16属于伯克氏菌属（Burkholderia）;菌株GXS16还具有1-氨基环丙烷-1-羧酸脱氨酶（1-Aminocyclopropane-1-Carboxylate Deaminase,ACC）活性及合成生长素吲哚乙酸（Indoleacetic Acid,IAA）、降解无机磷的功能;接种GXS16处理甘蔗植株的株高比对照增长15%以上,干重增长20%以上,¹⁵N同位素测定显示甘蔗根、茎、叶从空气中获得氮的百分比分别为7.69%、15.64%和8.72%,效率显著优于模式菌株G.diazotrophicus PAL5。[结论] Burkholderia sp.GXS16是一株高效甘蔗内生固氮菌,具有良好应用前景。     

应用双向热循环消减SELEX技术筛选肺癌血清核酸适配体

肺癌是发病率和死亡率较高的恶性肿瘤。现阶段,用于肺癌早期诊断的血清肿瘤标志物因其特异性与敏感性均较低,严重影响肺癌的临床诊断和治疗。本文用双向热循环消减指数富集的配基进化(systematic evolution of ligands by exponential enrichment, SELEX)技术,筛选肺癌和非癌血清标志物的核酸适配体,建立肺癌的检测方法,提高诊断和治疗效率。实验用环氧基琼脂磁珠为筛选介质,以非癌混合血清、肺癌混合血清作为双向靶标。应用热循环消减SELEX技术,经19轮筛选分别获得非癌和肺癌血清的特异性核酸适配体。通过高通量测序,得到 40条非癌核酸适配体序列和 41条肺癌核酸适配体序列。从肺癌与非癌血清特异性核酸适配体序列中分别挑选出高丰度的 4条序列,合成后制成检测试剂,经临床血清验证,阳性率为 90%。该检测方法检测灵敏度高,为肺癌的早期诊断和治疗提供了新的分子识别元件。     

应用双向热循环消减SELEX技术筛选胃癌血清核酸适配体

胃癌是发病率及死亡率均较高的消化道恶性肿瘤之一,严重威胁人类的生命健康。血清肿瘤标志物的检测对提高早期胃癌的检出率,改善胃癌的治疗有重要的意义。核酸适配体以其灵敏度高、靶向性强等优势显示出了较强的临床适用性。本研究以双向热循环消减指数富集式配基系统进化(systematic evolution of ligands by exponential enrichment,SELEX)技术为支持,纳米（琼脂）磁珠材料为载体,胃癌血清及正常人血清为筛选靶标,结合高通量测序技术建立了快速高效的核酸适配体筛选方法。经过19轮双向筛选,获得高重复率的胃癌血清特异性核酸适配体序列10条及正常人血清特异性核酸适配体序列8条。将这些序列分别混合并制成检测试剂A、B,结合实时荧光定量PCR（quantitative real-time PCR,qPCR）技术,对100份临床血清样本进行特异性验证。通过比较分析,建立了快速高效的胃癌血清检测技术。结果显示,核酸适配体G AP1与N AP1的二级结构类似于抗体的“Y”型,且呈茎环状。检测试剂A、B对胃癌及正常人血清的检出率分别为92%和88%。表明本技术可以较准确地筛选得到高特异性和强亲和力的核酸适配体,体现了核酸适配体作为新型肿瘤标志物在临床检测及治疗的应用潜力。     

双向热循环消减-SELEX方法筛选肝癌血清核酸适配体

肝癌位于我国肿瘤死亡率第2位,生存率较低。目前用于肝癌早期诊断的临床检查及血清肿瘤标志物检测的特异性与敏感性均较低,不能满足肝癌早期诊断和治疗的需要。核酸适配体与靶标分子结合的灵敏度高、特异性强,有巨大的临床诊断和治疗应用前景。本文利用双向热循环消减指数富集的配基系统进化（systematic evolution of ligands by exponential enrichment, SELEX）技术,分别以肝癌血清和健康人血清为靶标,经过19轮筛选,获得了肝癌血清特异性核酸适配体序列1 000余条,以及健康人血清特异性核酸适配体序列1 000余条,并从中各挑取了1条高丰度适配体序列,分别命名为Tc1和Tn1。采取了50例肝癌病人血清和50例健康人血清,对适配体Tc1和Tn1与靶标血清的结合特异性进行了检测。结果显示,Tc1和Tn1对两种靶标血清的检出率分别为92%和94%。说明Tc1可特异性与肝癌血清结合,Tn1可特异性与健康人血清结合。肝癌血清特异性核酸适配体的筛选获得,将为建立基于核酸适配体的肝癌血清检测新方法奠定基础。     

A cell-based single-stranded DNA aptamer specifically targets gastric cancer

Gastric cancer is one of the most prevailing cancers with high morbidity and mortality. Limitations in the current diagnosis and therapy, specially lacking of specific molecular therapeutic targets, ask for the development of new strategies. Aptamer, a newly developed adaptive molecule, could be used in clinical detection and therapy because of its high affinity and specificity. As no aptamer has ever been developed in preventing gastric cancer so far, we were the first who cloned such an aptamer specifically targeting gastric cancer. The aptamer was selected by systematic evolution of ligands by exponential enrichment with gastric cancer cell-line HGC-27 as target cell line and immortalized gastric epithelial cell-line GES-1 as control cell line. The affinity and specificity of candidate aptamers were examined by flow cytometry, confocal imagining and aptamer-based histochemistry staining. After 19 cycles of systematic evolution of ligands by exponential enrichment and subsequent cloning and sequencing, an aptamer with the highest affinity and specificity (nominated as AGC03) among candidates was screened out from a random single-stranded DNA pool. Moreover, AGC03 could not only specifically bind to gastric cancer cells (the equilibrium dissociation constant value was 16.49 ± 0.40 nM) in vitro, but also recognize cancer cells in human cancer tissue. Our most important finding is that AGC03 could even be internalized into cells automatically. In conclusion, we obtained a novel aptamer specifically targeting gastric cancer, which is an effective tool for both gastric cancer diagnosis and drug delivery.     

综述与专论: 肿瘤相关碳水化合物抗原的适配体研究

肿瘤细胞异常的糖基化模式是癌症的标志，在恶性转化和癌症进展中起着至关重要的作用。不同机制导致的肿瘤相关碳水化合物抗原（tumor-associated carbohydrate antigens，TACAs）不仅是临床肿瘤学诊断中公认的生物标志物，也为治疗干预提供了特定的靶点。适配体作为抗体或凝集素的有力替代品，近年来在碳水化合物的识别中展现了潜在的应用价值。本文聚焦于癌症中异常的糖基化改变，综述了目前TACAs识别适配体的开发进展。依据适配体筛选程序中的靶标来源，阐述了针对3种类型靶标，包括糖类分子、蛋白质聚糖表位，以及血清糖类抗原的筛选策略。从筛选方法、性能指标及相关应用性方面对适配体进行了总结，并讨论了当前研究中存在的问题和未来发展方向。     

Selection of DNA aptamers against VEGF<Subscript>165</Subscript> using a protein competitor and the aptamer blotting method

Two DNA aptamers against a tumor marker protein, human vascular endothelial growth factor (VEGF₁₆₅) were identified. In the screening process, another protein was used as the competitor to isolate those aptamers that have high specificity for the target. In addition, we evaluated the affinities of the enriched library by means of aptamer blotting. The isolated aptamers bound to VEGF₁₆₅ with a K _d value in the range of a few hundred nanomoles, and did not bind to the competitor. This selection method enabled us to efficiently select the specific aptamers against the target protein. These specific aptamers would be useful sensor elements for cancer diagnosis.     

Chimeric aptamers in cancer cell-targeted drug delivery

Aptamers are single-stranded structured oligonucleotides (DNA or RNA) that can bind to a wide range of targets (“apatopes”) with high affinity and specificity. These nucleic acid ligands, generated from pools of random-sequence by an in vitro selection process referred to as systematic evolution of ligands by exponential enrichment (SELEX), have now been identified as excellent tools for chemical biology, therapeutic delivery, diagnosis, research, and monitoring therapy in real-time imaging. Today, aptamers represent an interesting class of modern pharmaceuticals which with their low immunogenic potential mimic extend many of the properties of monoclonal antibodies in diagnostics, research, and therapeutics. More recently, chimeric aptamer approach employing many different possible types of chimerization strategies has generated more stable and efficient chimeric aptamers with aptamer–aptamer, aptamer–nonaptamer biomacromolecules (siRNAs, proteins) and aptamer–nanoparticle chimeras. These chimeric aptamers when conjugated with various biomacromolecules like locked nucleic acid (LNA) to potentiate their stability, biodistribution, and targeting efficiency, have facilitated the accurate targeting in preclinical trials. We developed LNA-aptamer (anti-nucleolin and EpCAM) complexes which were loaded in iron-saturated bovine lactofeerin (Fe-blf)-coated dopamine modified surface of superparamagnetic iron oxide (Fe₃O₄) nanoparticles (SPIONs). This complex was used to deliver the specific aptamers in tumor cells in a co-culture model of normal and cancer cells. This review focuses on the chimeric aptamers, currently in development that are likely to find future practical applications in concert with other therapeutic molecules and modalities.     

In vitro selection of aptamer S1 against MCF-7 human breast cancer cells

Breast cancer is the most common female cancer. However, the known effective specific biomarkers for breast cancer are still scarce. Abnormal membrane proteins serve as ideal biomarkers for disease diagnoses, therapeutics and prognosis. Thus aptamers (single-stranded oligonucleotide molecules) with molecular recognition properties can be used as efficient tools to sort cells based on differences in cell surface architecture between normal and tumor cells. In this study, we aimed to screen specific aptamer against MCF-7 human breast cancer cells. Cell-SELEX process was performed to isolate aptamers from a combinatorial single-stranded nucleic acid library that selectively targeting surface proteins of MCF-7 cells in contrast with MCF-10A human mammary epithelial cells. The process was repeated until the pool was enriched for sequences that specifically recognizing MCF-7 cells in monitoring by flow cytometry. Subsequently, the enriched pool was cloned into bacteria, and positive clones were sequenced to obtain individual sequences. Representative sequences were chemically synthesized and evaluated their binding affinities to MCF-7 cells. As a result, an aptamer S1 was finally identified to have high binding affinity with equilibrium dissociation constant (K_d) value of 29.9 ± 6.0 nM. FAM-labeled aptamer S1 induced fluorescence shift in MCF-7 cells but not in MCF-10A human mammary epithelial cells, or MDA-MB-453 and MDA-MB-231 human breast cancer cells. Furthermore, result of cell imaging observed from laser confocal fluorescence microscope showed that MCF-7 cells exhibited stronger fluorescence signal resulted from Cy5-labeled aptamer S1 than MCF-10A cells. The above findings suggested that S1 may be a specificity and selectivity aptamer for MCF-7 cells and useful for the breast cancer detection and diagnosis.